(57)【要約】【課題】発光管や発光フィラメントを収容した内管を外管に対して同心状に支持するスペーサが内管の先端部から外れ落ちたり、外れ落ちる方向へ移動することを防止すると同時に、スポット照明で制御できない光を発光管側に戻して発光効率を上げる。【解決手段】スペーサＳ１が、内管２の先端部に突出した排気管５を穴８に挿し通して排気管５に枢支される中心板部７と、外管３内径よりわずかに小さい外径寸法を有する円筒状の外周部９とを有し、中心板部７に、これを排気管５に固定する３本以上の爪片１０が形成され、外周部９の１部が外管内面に当接することにより、内管２の先端部付近で内管２を外管３に対して同心状に支持する。前記円筒部の内面は反射面となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管あるいは発光フィラメントなどを収容する内管と、その内管を収容する外管とが、
口金に対して同心状に取り付けられると共に、内管の先端部に、その内管を外管に対して同心状に支持する金属薄板製のスペーサが設けられたランプにおいて、
前記スペーサが、内管の先端部中央に突出した排気管を穴に挿し通して該排気管に枢支される中心板部と、円筒状の外周部とを具有し、前記排気管に枢支される中心板部の穴の周囲に沿って、該中心板部を前記排気管に固定する複数本の爪片が形成されて内管の先端部付近に保持されていると共に、前記外周部の外径は、外管のうち当該外周部が対峙している部分の外管内径よりわずかに小さく、さらに当該外周部の一部が外管内面に当接しており、前記外周部の内面は反射面となっていることを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記排気管の先端部が、その先端方向への前記爪片の移動を阻止するストッパ形状を成している請求項１記載のランプ。
【請求項３】
前記排気管が先太に形成されることにより、その先端部が前記ストッパ形状を成している請求項２記載のランプ。
【請求項４】
前記外周部のベース側末端位置は、前記外管内において、外管トップ側の発光部端部を通ってランプ軸に垂直な面が内管を切断する位置まで延長されている請求項１から３のいずれかに記載のランプ。
【請求項５】
前記スペーサの前記中心板部に前記排気管を覆う先端キャップが接合されている請求項４に記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光管あるいは発光フィラメントなどを収容する内管と、その内管を収容する外管とが、口金に対して同心状に取り付けられたランプに係り、特に、内管の先端部に、その内管を外管に対して同心状に支持する金属薄板製のスペーサが取り付けられたランプで、特にスポット照明に適したランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光管と、その発光管を収容する内管と、その内管を収容する外管とから成る三重管型のメタルハライドランプや、発光フィラメントを収容する内管と、その内管を収容する外管とから成る二重管型のハロゲンランプは、その製造過程において、口金とその口金に対して同心状に取り付ける内管および外管の基端部との間に、例えば１００〜３００℃程度の低温で硬化させることができ、１０００〜２０００℃の高温に耐えることができるスミセラム（朝日化学工業株式会社の商品名）等の低温硬化型のペースト状耐熱性接着剤を塗布充填し、その接着剤を硬化温度に加熱して内管と外管を口金に固定する加工を施すこととしているが、外管に収容された内管は、これを外部から口金と同心状に支持することができないため、その内管に外管をかぶせて、両管の基端部と口金との間に塗布充填されたペースト状の接着剤を低温加熱して硬化させる際に、内管が定位置からずれたり傾いたりして、ランプの配光性が損なわれる製品不良を生ずることがある。
【０００３】
そしてその位置ずれや傾きの度合いが一定以上大きくなると、ランプの配光性が損なわれるのみならず、ランプ点灯時に高熱を発する発光管や発光フィラメントを収容した内管と外管との間の間隔が局所的に狭まって、外管に過熱による変形や破損が生ずるおそれがある。
【０００４】
そこで、例えば図５および図６に示すように、内管５２の先端部５２ａにその内管５２を外管５３に対して同心状に支持する金属薄板製のスペーサＳＸを取り付けたランプが提案されている（特許文献１参照）。そのランプは、透光性セラミックで成る発光管５１と、その発光管を収容する内管５２と、その内管を収容する外管５３とが、口金５４に対して同心状に取り付けられた三重管型のメタルハライドランプであって、この種のランプは、一般に、内管５２が石英ガラスで形成され、外管５３が硬質ガラスもしくは石英ガラスで形成され、口金５４は内管５２と外管５３を取り付ける部分がセラミック等の磁器体で形成されている。
【０００５】
内管５２と外管５３は、夫々その先端部５２ａ、５３ａが球面状に形成された円筒管で成り、内管５２は、その先端部５２ａの中央に、ランプの製造過程で内管５２の内部を排気してその内部に不活性ガス等を封入するために使用された排気管（チップ管）５５が突出しており、低温硬化型のペースト状耐熱性接着剤を用いて口金５４に固定する基端部５２ｂが、ピンチシールによって圧し潰された扁平形状を成している。
【０００６】
また、内管５２と外管５３を取り付ける口金５４は、その外周に沿って、外管５３の基端部５３ｂを内側に嵌め付ける円筒状の周壁５６が形成されると共に、その中央に、内管５２の基端部５２ｂを一対の柱状部５８、５８間に差し込んで内管５２を直立状態に取り付ける支柱５７が形成されている。
【０００７】
そして、スペーサＳＸは、内管５２の球面状をなす先端部５２ａの中央に突出した排気管５５に接触しないような大きさの中央穴が設けられた円形リング状の中心板部５９と、その中心板部５９から等間隔で放射状に分岐して内管５２の先端部５２ａ側から基端部５２ｂ側に向かって長く延びるように形成された３本の帯板部６１、６１…とを具有し、これら帯板部６１の先端部分に、その先端を内側に向かって円弧状に突出するように湾曲させて内管５２の外面に当接する円弧部６２が形成されると共に、その先端に近い部分を外側に向かって半球状に膨出させて外管５３の内面に当接する球面部６３が形成された構成となっている。
【０００８】
そして、図５のように、スペーサＳＸが取り付けられた内管５２に外管５３をかぶせると、スペーサＳＸの帯板部６１の先端部分が、図６のごとく内管５２の円筒状外周部と外管５３の円筒状内周部との間に挟まって変形し、その間に一定の間隔が確保されることにより、内管５２が外管５３に対して同心状に支持される。また変形した帯板部が元の形状に戻ろうとする時のバネ力によってスペーサＳＸと内管５２および外管５３との接触点に摩擦力を生じランプ軸方向へのスペーサＳＸのずれを防いでいる。
【０００９】
これにより、ランプの製造過程で、内管５２に外管５３をかぶせて、内管５２の基端部５２ｂと外管５３の基端部５３ｂをペースト状の耐熱性接着剤で口金５４に固定する加工を行う際に、内管５２が位置ずれや傾きを生ずることが防止される。
【００１０】
しかしながら、スペーサＳＸは、図示のように、３本の帯板部６１、６１…が内管５２の先端部５２ａから基端部５２ｂ側へ向かって長く延び、この帯板部が円弧部６２と球面部６３を夫々内管５２の外面と外管５３の内面に対して強く圧接させるような構成となっており、内管５２に外管５３をかぶせる際に、その外管５３の内面と、内管２に取り付けられたスペーサＳＸの帯板部６１との間に強い摩擦力が生ずるため、外管５３をかぶせる作業を円滑に行うことができないほか、外管５３の内面に品質クレーム要因となる擦り傷等が生じるおそれがある。
【００１１】
一方、スポット照明用の器具に入れて使用する場合には、発光管から照明器具の反射面を介さずに器具外に出る光は配光制御されない迷光となり、スポット照明としては有害な光となる。これに対し、大抵の照明器具では、制御できない光が器具外に漏れることを防ぐように対処されている。例えば、反射鏡の照射口側端面をランプトップ部位置より十分照射側に延長し、ランプトップ部からの光を遮光するキャップをつけることによって対象物照射光の照射範囲外からランプが直接見えないようにするなどの工夫がなされている。
【００１２】
また、発光管または発光フィラメントを外囲するガラス管に遮光膜または拡散膜を被覆して開放型照明器具に適用できるタイプのランプも公開されている（特許文献２および特許文献３参照）。さらにこの種のランプはベースを上側に向けて点灯されることが多いため、内管先端部側の発光管細管部はベース側の発光管細管部より低温となる。このような構造のランプでは、発光管発光部の壁面負荷を大きくしても、発光管発光部と細管部との境界部温度が低いために発光管封入物の蒸気圧が上がらないという現象が見られる。
【特許文献１】意匠登録第１３１８６３７号公報
【特許文献２】特開２００７−０７３４６１号公報
【特許文献３】特開２００７−１７９９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、内管の先端部に取り付けられて内管を外管に対して同心状に支持するスペーサを設けたランプにおいて、他の部材を追加せずに照明器具で制御できない光の発生を抑制すると共に発光管細管部を保温して発光管の熱バランスを改善することを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、発光管あるいは発光フィラメントなどを収容する内管と、その内管を収容する外管とが、口金に対して同心状に取り付けられると共に、内管の先端部に、その内管を外管に対して同心状に支持する金属薄板製のスペーサが取り付けられたランプにおいて、前記スペーサが、内管の先端部中央に突出した排気管を穴に挿し通して該排気管に枢支される中心板部と、円筒状の外周部とを具有し、前記排気管に枢支される中心板部の穴の周囲に沿って、該中心板部を前記排気管に固定する複数本の爪片が形成されて内管の先端部付近に保持されていると共に、前記外周部の外径は、外管のうち当該外周部が対峙している部分の外管内径よりわずかに小さく、さらに当該外周部の一部が外管内面に当接しており、前記外周部の内面は反射面となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、内管の先端部に取り付けられたスペーサの円筒状外周部内面が反射面となっているため、ランプ外管から照明器具で制御できない光が放射されることを抑制すると共に他方より温度が低くなりがちな発光管細管部が反射光によって加熱され、発光管の温度バランスが改善されるので、ランプの発光特性を改善することができる。  
【００１６】
また、スペーサは、内管の先端部に突出した排気管に枢支される中央板部が、排気管を挿し通す穴の周囲に沿って形成された複数本の爪片で排気管に固定されることにより、内管の先端部から脱落することが防止され、脱落する方向への移動が阻止される。円筒状外周部は、内管の先端部付近の円筒部で内管を外管に対して確実に同心状に支持することができる。また、帯板部を外管の内周部や内管の外周部に対して強く圧接させてスペーサの脱落を防止するという構造をとっていないので、スペーサの外周部と外管内面との間に、内管と外管の同心性を損なわない程度のクリアランスを設けることができ、スペーサが取り付けられた内管に外管をかぶせる作業を円滑に行えるようにすることができると同時に、内管に外管をかぶせる際に外管の内面がスペーサの帯板部と擦れ合って外管に品質クレーム要因となる擦り傷が生ずることも防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係るランプの最良の実施形態は、発光管や発光フィラメントを収容する内管と、該内管を収容する外管とが、口金に対して同心状に取り付けられると共に、内管を外管に対して同心状に支持する金属薄板製のスペーサが、内管の先端部に取り付けられており、該スペーサは、内管の先端部中央に突出した排気管を円形穴に挿し通して該排気管に枢支される円形リング状の中心板部と、円筒状の外周部とを具有している。
【００１８】
スペーサの中心板部には、該中心板部を排気管に固定する爪片が、内管の先端部に突出した排気管を挿し通す円形穴の周囲に沿って等間隔で３本乃至４本形成されている。また、スペーサの外周部は円筒形状で、その末端は発光管発光部の内管先端側端部まで伸びており、その一部が外管円筒部の内面に当接することで、内管を外管に対して同心状に支持する形状に成形されている。
【００１９】
また、スペーサは、その素材となるステンレス薄板等の金属薄板を上記中心板部と円筒状外周部とを具有する形状に打ち抜く打抜き成形および深絞り成形によって作製されている。前記円筒状外周部の内面は反射面となっており、さらにスペーサにより内管を外管に対して同心状に支持すると、内管外部へ放出する光をランプごとにバラツキなく反射して発光管細部へ戻し、発光管細部を保温し、発光特性の均一なランプを得ることができる。
【００２０】
また、内管の先端部に突出する排気管は、ランプの製造過程において、余長部分をガスバーナ等で焼き切ってチップオフした際に、加熱軟化状態となっている先端部を排気管の軸方向に押圧して先太に形成することにより、その先端部が、排気管先端方向への爪片の移動を阻止するストッパ形状を成している。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明に係るランプの一例を一部断面で示す全体図、図２（ａ）はそのランプの要部を拡大して示す断面図、図２（ｂ）はそのランプに用いるスペーサの平面図である。
本例のランプは、透光性セラミックで成る発光管１と、発光管１を収容する内管２と、内管２を収容する外管３とが、口金４に対して同心状に取り付けられた三重管型のメタルハライドランプであって、内管２は、先端部２ａが球面状に形成された石英ガラス製の円筒管で成り、外管３は、先端部３ａが平面状に形成された硬質ガラス製の円筒管で成り、口金４は、内管２の基端部２ｂと外管３の基端部３ｂを取り付ける部分がセラミックで形成されている。
【００２２】
また、内管２は、その先端部２ａの中央に排気管５が突出し、その排気管５の内部に発光管１から突出しているリード線の先端を収めて発光管１と内管２とを同軸上に位置合わせしている。口金４の中央に形成された支柱６に低温硬化型のペースト状耐熱性接着剤で固定される内管２の基端部２ｂはピンチシールにより圧潰されて扁平形状を成している。そして、内管２の排気管５を通すように、その内管２を外管３に対して同心状に支持する板厚０．２ｍｍの金属薄板製スペーサＳ１が設けられている。
【００２３】
スペーサＳ１は、内管２の先端部２ａの中央に突出した排気管５を円形の穴８に挿し通して排気管５に枢支される円形リング状の中心板部７と、円筒状の外周部９とを具有しており、中心板部７には該中心板部７を排気管５に固定する３本の爪片１０が、排気管５を挿し通す円形穴８の周囲に沿って１２０°間隔で形成されている。内管２の先端部２ａの中央に突出した排気管５の先端部は、その先端方向への爪片１０の移動を阻止するストッパ形状を成しており、スペーサＳ１が排気管から抜け落ちることはない。
【００２４】
スペーサＳ１の外周部９は、外管をスムーズにかぶせることができて且つ内管２の径方向移動を効果的に抑制できるように、外周部９と外管３内面との間隔を内管２と外管３との隙間より十分小さくしている。例えば外周部９の外径寸法は、外管円筒部３ｂ内径の最小設計寸法より０．１〜０．５ｍｍ小さく設定するのがよい。
【００２５】
スペーサＳ１は、ステンレス薄板等の金属薄板を素材とし、外径を打ち抜く打抜き工程と、円筒状の外周部９を形成する深絞り工程と、穴８の周囲に沿って３本の爪片１０が形成される中心板部７を所定形状に打ち抜く打抜き成形によって作製されている。
【００２６】
スペーサＳ１の外周部９は穴のない円筒状であり、内面が反射面となっている。この外周部の反射面は発光管からの光を内管内の発光管細管部に戻すことが目的であるから、鏡面でなくても良く、通常の冷間圧延で製造されたステンレス薄板を素材としても十分目的は達せられる。
【００２７】
また、スペーサＳ１の外周部９は図１において一点鎖線ＢＬの位置まで延長されている。このＢＬ位置は発光管１の発光部端部を通ってランプ軸に垂直な面が内管を切断する位置である。発光管１がこのＢＬ位置から内管先端側まで遮光されていると、発光管から直線的に放出される光のうち、スポット照明器具の反射板で配光制御できる光はランプ外管３の外に出ることができるが、照明器具で配光制御されずに直接器具外に放出される光（いわゆる迷光）はスペーサＳ１の内面で反射されてランプ内管２内に戻る。これにより、スポット照明器具にとって有害な光がランプ外に放出されることを抑制すると共に、その光をランプ内管内に戻して発光管細管部を保温するために利用できる。
【００２８】
発光部端部位置の定義は、図１のように発光部と細管部が一体化された発光管を使用した場合には、細管部外径が発光部に向かって拡径を始める位置を発光部端部としている。発光部が略円筒形の形状を有する場合には発光管の外表面において円筒の端面が発光部端部となる。
【００２９】
そしてランプ組み立ての際には、スペーサＳ１の中心板部７に穿設された穴８に、内管２の先端部２ａ中央に突出した排気管５を挿し通して、スペーサＳ１を内管２の先端部２ａに接触するまで押し込むと、中心板部７の円形穴８の周囲に沿って形成された爪片１０が排気管５の外周部に圧接して、中心板部７が排気管５に固定される。この時、図２（ａ）に示すとおり、爪片１０の先端部が排気管５に接触すると同時に爪片１０の折り曲げ部が内管２の先端部２ａに接触しているためスペーサＳ１は安定的に内管２の先端部２ａに固定され、スペーサＳ１が傾くことはない。これによりスペーサＳ１が内管２の先端部２ａから外れ落ちることが防止されると共に、スペーサＳ１の外周部９が内管２の先端部２ａ付近に配された状態となる。この状態で内管２に外管３をかぶせると、図１および図２（ａ）のごとく、スペーサＳ１の外周部９が外管３の円筒部３ｂ内面と１点が接触し、残りの部分は外管内面とわずかな隙間を持つことになり、内管２および外管３の間に一定の間隔が確保され、内管２が外管３に対して同心状に支持されるので、内管２が傾きを生ずることが防止される。
【００３０】
また、スペーサＳ１は、外周部９と外管３の内周部との間に内管２と外管３の同心性を損なわない程度のクリアランスを設けているため、スペーサＳ１が取り付けられた内管２に外管３をかぶせる作業を円滑に行えるようにすることができると同時に、内管２に外管３をかぶせる際に外管３の内面がスペーサＳ１の外周部９と擦れ合って外管３に品質クレーム要因となる擦り傷が生ずることも防止できる。また、スペーサＳ１は、ステンレス薄板等の金属薄板を素材とし、前述した加工工程によって簡易に量産することができるので、その製造コストが嵩むこともない。
【００３１】
また、図１および図２（ａ）に示す排気管５は、ランプの製造過程において、余長部分をガスバーナ等で切除した際に、加熱軟化した状態となっている先端部を排気管５の軸方向に押圧して先太に形成することにより、排気管先端方向への爪片１０の移動を阻止するストッパ形状に形成されている。
【００３２】
これにより、内管２の先端部２ａにスペーサＳ１を取り付ける際に、そのスペーサＳ１の中心板部７の穴８に沿って形成された爪片１０が、中心板部７の穴８に挿し通す排気管５の先太な先端部で押圧されて、一時的に起立するように弾性変形し、その爪片１０の先端が排気管５の先太な先端部を通過すると復元力が作用して、図２（ａ）のごとく爪片１０が排気管５の外周部に圧接し、スペーサＳ１の中心板部７が排気管５に固定される。
【００３３】
また、スペーサＳ１の中心板部７は、排気管５の先太な先端部を通過した爪片１０の先端が排気管５の先太な先端部に係止されることによって、排気管５の先端方向への移動が確実に阻止されるので、その中心板部７が排気管５から抜け出してスペーサＳ１が内管２の先端部２ａから外れ落ちるおそれが全くない。
【実施例２】
【００３４】
図３（ａ）は本発明に係るランプの他の例を示す部分拡大断面図であって、図３（ｂ）はそのランプに用いるスペーサの平面図である。本例のランプは、内管２の先端部２ａと外管３の先端部３ａとが半球面状である点と、スペーサＳ２の中心板部が外管３の先端部３ａに位置し、外周部９の円筒側面部が外管３の円筒部３ｂに位置している点と、スペーサＳ２の中心板部上部に排気管５を覆うような先端キャップ１１が接合されている点と、内管２の先端部２ａの中央に突出した排気管５の先端部が、その先端方向への爪片１０の移動を阻止するストッパ形状を成していない点で、図１および図２に示す実施例１のランプと相違し、その他の構成は、実施例１のランプと共通している。
【００３５】
図３に示す外管３において、一点鎖線ＬＬより上の部分が球面状をなす先端部３ａであり、Ｌ−Ｌより下の部分が円筒部３ｂである。本例に示すスペーサＳ２は、中心板部７が外管３の先端部３ａに位置しており、スペーサＳ２の中心板部７と外周部９との境界がスペーサＳ１のように平板であると、外周部９の円筒側面も外管３先端部３ａの半球面に接することとなり、外管円筒部３ｂ内径の最小設計寸法より０．１〜０．５ｍｍ小さく設定することができない。そのため外周部９の円筒側面部が外管円筒部３ｂ内面に接するようにランプ中心軸に沿った断面を図３に示すような形状にして、外周部９の外径寸法を外管円筒部３ｂ内径の最小設計寸法より０．１〜０．５ｍｍ小さく設定している。なお、スペーサＳ２の中心板部７と外周部９との境界部分の絞り形状は、図示の如き山折り形状に限らず、円弧形状等であっても良い。
【００３６】
本例のランプは、内管の排気管５を覆う先端キャップ１１を備えているため、内管のガラス壁内部を伝わって排気管先端から放出される光も完全に遮光することができる。このように排気管５の先端部を完全に覆ったことで発光管の保温効果にはほとんど差は出ないが、ランプから放出される迷光を完全に遮光することで、スポット照明器具に取り付けた場合のグレア防止効果は大幅に向上する。
【００３７】
本例のスペーサは、前述した加工工程に加えて先端キャップ１１をスペーサＳ２の中心板部７に溶接する工程により、簡易に量産することができる。
【００３８】
また図４は図３のスペーサＳ２から爪片１０を省略し、中央板部７と先端キャップ１１とを一体化したスペーサを使用したランプを示す部分拡大断面図である。本例のスペーサＳ3は、発光管発光部端部位置ＢＬから内管先端までを完全に遮光しており、照明器具で制御できない光をランプ外管から放出しないと共にその光を内管内に戻して発光管細管部を保温している。外周部９の外径寸法は図３のスペーサＳ２と同様、外管円筒部３ｂ内径の最小設計寸法より０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ小さく設定されており、外管３に対するスペーサＳ3のずれを抑制している。一方、中央穴の少し先端側部分では、先端キャップの内径寸法を排気管５外径の最大設計寸法より０．１〜０．５ｍｍ大きく設定されており、スペーサＳ3に対する内管のずれを抑制している。このような形状のスペーサであっても、外管に対して内管を同心状に位置決めすると共に照明器具で制御できない光を遮光することができる。
【００３９】
以上のように、本発明によれば、外管に対する内管の傾きを抑制すると同時に、他の部材を追加せずに照明器具で制御できない光の発生を抑制することができ、さらに発光管細管部を保温して発光管の熱バランスを改善することができる。また排気管５を基準として外管３と内管２とを同軸合わせしているため、発光管リードを排気管内部に挿入して発光管の位置決めを行なっているランプであれば、同時に外管３と発光管１とを同軸に合わせていることになる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、発光管とその発光管を収容する内管とその内管を収容する外管とから成る三重管型のメタルハライドランプや、発光フィラメントを収容する内管とその内管を収容する外管とから成る二重管型のハロゲンランプ等の品質・信頼性の向上に資するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るランプの一例を示す全体図
【図２】図１のランプの部分拡大断面図とそのランプに用いるスペーサの平面図
【図３】本発明に係るランプの他の例を示す部分拡大断面図とそのランプに用いるスペーサの平面図
【図４】本発明に係るランプの他の例を示す部分拡大断面図
【図５】従来のランプを示す斜視図
【図６】図５のランプの部分拡大断面図
【符号の説明】
【００４２】
１…発光管
２…内管
３…外管
４…口金
５…排気管
Ｓ１〜Ｓ３…スペーサ
７…中心板部
８…穴
９…外周部
【図１】
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【図２】
2010108666.tif 000004
【図３】
2010108666.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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